Справочник строителя | Добавки регулирующие свойства

Поризующие добавки

Для легких бетонов

Поризующие добавки - это вещества, способствующие целенаправленному образованию в теле бетона воздушных или других газообразных пор.

Поризующие добавки, которые в зависимости от основного эффекта действия подразделяются на воздухововлекающие, пено- и газообразующие, используются для производства легкого конструкционного, конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного бетона на пористых заполнителях, а также при изготовлении ячеистых бетонов.

Основное назначение поризующих добавок для легких бетонов — снижение средней плотности, но их введение может существенно влиять на технологию производства и свойства легкобетонных смесей. Оптимальное количество добавок необходимо согласовывать с требованиями надежности, представленными в табл. 1.

Таблица 1.Критерии эффективности поризующих для легких бетонов для легких бетонов

Вид добавки	Требования надежности	Дополнительные эффекты
Воздухововлекающая	Требуемый объем вовлеченноговоздуха в пределах от 6 до 1 5 % с получением слитной структуры бетона. Потеря вовлеченного воздуха после 30 мин выдержки не более 25 %. Отсутствие снижения прочности при одинаковой средней плотности бетона	Снижение расслаиваемости и повышение удобоукладываемости бетонной смеси
Пенообразующая	Объем воздуха, введенного в смесь с заранее приготовленной пеной, должен быть в пределах от 10 до 25 %, с получением поризованной структуры бетона. Потеря воздуха после 30 мин выдержки не более 25 %. Отсутствие снижения прочности при одинаковой средней плотности бетона	То же
Газообразующая	Требуемый объем газа, образующегося в бетонной смеси за счет газообразования, от 15 до 25 %. Период активного газовыделения должен быть от 5 до 30 мин. Отсутствие снижения прочности при одинаковой средней плотности бетона	То же

 

В ячеистых и поризованных бетонах общая пористость может достигать порядка 85 % — для ячеистых бетонов (при среднем размере пор 0,3...0,6 мм) и более 95 % - для полимерных газопластов и в основном зависит от размера пор, толщины оболочек, формы и способа укладки пор. Принято считать структуру пор оптимальной при равномерном распределении пор в виде полидисперсных по размеру, замкнутых, деформированных в правильные многогранники с глянцевой поверхностью припорового слоя, разделенных тонкими, но плотными и одинаковыми по сечению меж поровыми перегородками.

Воздухововлекающие добавки — это поверхностно-активные органические вещества, способствующие вовлечению в бетонную смесь при её перемешивании мелкодисперсного воздуха, равномерно распределенного в бетоне.

Действие воздухововлекающих добавок состоит, в основном, в насыщении бетонных и растворных смесей микро пузырьками воздуха размером 0,015...0,030 мм, которые выполняют роль смазки и облегчают взаимное перемещение заполнителей. Воздухововлекающий эффект добавок обеспечивается тем, что они вводятся в растворные или бетонные смеси в виде щелочных мыл (либо образуют в них мыла за счет нейтрализации гидроксидов новообразований гидратирующегося цемента), которые обладают пенообразующей способностью.

Эффективность воздухововлекающих добавок зависит от их поверхностной активности и пенообразующей способности, которая в свою очередь связана с поверхностным натяжением растворов, понижающимся с увеличением концентрации добавки в растворе. Концентрация раствора, обеспечивающая максимальную стабильность пены, должна быть близкой к концентрации, при которой достигается адсорбционное насыщение на границе фазы «раствор — воздух».

Для уменьшения размеров воздушных пузырьков эмульсии должно быть понижено поверхностное натяжение раствора, что достигается повышением в нем концентрации поверхностно-активного вещества. Стабилизация эмульсии воздуха достигается кальциевым мылом, фиксирующимся в адсорбционных оболочках воздушных пузырьков.

К воздухововлекающим добавкам относятся следующие:

Смола, нейтрализованная воздухововлекающая СНВ, СНВК. Продукт на основе натриевых солей абиетиновой смолы. Порошок темно-коричневого цвета, медленно растворимый в воде.

Смола древесная омыленная СДО. Пастообразный продукт на основе натриевой соли абиетиновой смолы, получаемый омылением древесной смолы щелочью.

Клей таловый пековый КТП. Смесь производных смоляных и жирных кислот, образующихся при выделении талового масла из сульфатного лигнина. Продукт коричневого цвета, хорошо растворимый в воде

Омыленный таловый пек ОТП. Продукт из натриевых солей смоляных и жирных кислот с общей щелочностью 3...10 %. Порошок добавки имеет температуру размягчения около 70 °С.

Омыленный древесный пек ЦНИПС-1. Пастообразный продукт, получаемый нейтрализацией жирных кислот древесного пека едким натром.

Вспомогательный препарат ОП. Пастообразный продукт белого цвета, получаемый обработкой моно- и диалкилфенолов окисью этилена, либо маслообразная жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Растворим в воде.

Сульфонол С. Смесь натриевых солей алкилбензолсульфонатов. Белый или светло-желтый порошок, хорошо растворимый в воде.

Микропенообразователь БС. Продукт, представляющий собой нейтрализованные едким натром или едким калием жирные кислоты растительного происхождения, содержащие белки и углеводы; белковые отходы мясокомбинатов, отходы кожевенного и клееварочного производства также могут быть использованы для изготовления добавки.

Микропенообразователь ОС. Паста черного цвета, представляющая собой отходы соапстока, образующиеся на мыловаренных заводах и содержащие 10...15 % по массе омыленных жиров.

Канифольное мыло КМ. Мазеобразная паста от темно-коричневого до светло-желтого цвета, получаемая при обработке канифоли водным раствором едкого натра или кальцинированной соды и состоящая, в основном, из натриевых солей.

Добавки зарубежных производителей:

Аддимент ЛПС (Addiment LPS). Воздухововлекающая добавка для всех видов бетонов и растворов. Не содержит веществ, вызывающих коррозию арматуры. Рекомендуемая дозировка — 0,03...0,2 % массы цемента. Производитель: Addiment Sika (ФРГ).

Перамин ШПА (Peramin HPA). Высокоэффективная Воздухововлекающая добавка в виде прозрачного желтоватого раствора смеси ПАВ. Рекомендуемая дозировка - 0,03...0,15 % массы цемента. Производитель: ООО «Уралпласт».

Перамин Л (Peramin L). Раствор винсоловой смолы темно-коричневого цвета. Рекомендуемая дозировка - 0,03...0,15 % массы цемента. Производитель: 000 «Уралпласт».

В качестве воздухововлекающих добавок также могут быть использованы слабопластифицирующие добавки.

 

Пенообразующие добавки — это поверхностно-активные органические вещества, обеспечивающие возможность получения технической пены требуемых кратности и стойкости и позволяющие при смешивании с компонентами бетонной смеси получать бетоны ячеистой или поризованной структуры.

 

В настоящее время в стране для производства пенобетона выпускаются следующие виды пенообразователей:

Пенообразователи для пожаротушения, применяемые для приготовления пенобетона:

ПО-1. Продукт, представляющий собой натриевые соли нефтяных сульфокислот, извлекаемые из отходов нефтепереработки.

ПО-3НП. Водный раствор натриевых солей вторичных алкилсульфатов со стабилизирующими добавками. Жидкость без осадка и расслоения плотностью 1,02... 1,08 кг/л.

ПО-6НП. Раствор натриевых солей вторичных алкилсульфатов со стабилизаторами. Однородная жидкость без осадка и расслоения плотностью 1,01…1,10 кг/л.

ПО-6НП-М. Раствор натриевых солей вторичных алкилсульфатов со стабилизирующими добавками. Однородная жидкость без осадка плотностью 1,01...1,02 кг/л.

ПО-6К. Водный раствор натриевых солей сульфокислот с содержанием их в пределах 28...34 %, полученный при нейтрализации кислого гудрона кальцинированной или каустической содой.

Ареком-4. Пенообразователь для приготовления пенобетона в пеногенераторах и установках кавитационного типа. Продукт на основе гидроксида калия (8 %), казеина (6 %), канифоли (6 %), мыла (10 %) и воды (70 %). Светло-серая жидкость без осадка, плотностью 1,0... 1,2 кг/л.

ПО-ПБ-1. Пенообразователь для приготовления монолитного пенобетона и пенобетонных изделий. Однородная жидкость без осадка и расслоения плотностью 1,01…1,10 кг/л.

ПБ-2000. Однородная жидкость без осадка и расслоения плотностью 1,01...1,07 кг/л.

Морпен. Однородная жидкость коричневого цвета без кристаллического осадка плотностью 1,05...1,2 кг/л. Пенообразователь устойчив к агрессивным средам.

Пеностром. Синтетический пенообразователь в виде темно-коричневой жидкости плотностью 1,07 кг/л. Добавка на основе алкилсульфатов с добавлением растворов первичных жирных спиртов.

ТЭАС. Водный раствор триэтаноламиновых солей первичных алкилсульфатов, полученных сульфированием первичных жирных спиртов фракции С9-С11 хлорсульфоновой кислотой с последующей нейтрализацией продуктов триэталонамином. Жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета без осадка плотностью 1,0...1,2 кг/л.

АОС - альфаолефинсульфонат натрия. Вязкая жидкость черного цвета с различной начальной концентрацией переменного состава, полученная сульфированием первичных альфаолефинов серным ангидридом с последующей нейтрализацией каустической содой.

ПБ. Продукт на основе воздухововлекающей добавки ЦНИПС-1, сульфитно-дрожжевой бражки и воды.

ПЯБ. Продукт, получаемый на основе сульфонола и состоящий из органического клея (0,6...1 % по массе), алкиларилсульфоната (0,6...1 %), хлорного железа (0,03...0,04 %) и остальное - вода (до 100 %).

ПТД. Нейтрализованный водный раствор смолы термолиза древесины с известью-пушонкой при t = 70...90 °С с последующей фильтрацией раствора.

Жидкостекольный пенообразователь ЖСП. Продукт, приготавливаемый на основе канифоли, едких щелочей, жидкого стекла и воды.

Клеенекалевый пенообразователь КНП. Продукт на основе некаля (7...10 % сернокислого натрия, до 1 % хлористого натрия, клея и воды).

Клееканифольный пенообразователь ККП. Приготавливается на основе животного (костного или мездрового) клея, канифоли, едкого натра и воды. При длительном взбивании эмульсии дает большой объем устойчивости пены. Рекомендуемая дозировка - 8...12 % от количества воды, идущей на изготовление цементного ячеистого бетона.

Добавки зарубежных производителей:

УФАПОР СС (UFAPORE СС). Пенообразователь для пено - и легких бетонов. Смесь поверхностно-активных веществ с анионным зарядом поверхности. Прозрачная текучая жидкость желтоватого цвета плотностью 1,05 кг/л; образует стабильную пену с равномерной структурой пор независимо от жесткости воды. Производитель: фирма Bang & Bonsomer концерна МАПЕИ (Италия).

Неопор (Neopore). Пеноконцентрат на протеиновой основе. Жидкость темно-коричневого цвета плотностью 1,128 кг/л. Производитель: фирма Неопор (ФРГ).

Хостапур ОСБ (Hostapur OSB). Порообразователь для пенобетонов и растворных смесей; обладает пластифицирующим действием. Добавка анионного типа в виде желтоватого порошка; ПАВ на основе высокомолекулярного сульфоната олефина. Рекомендуемая дозировка — 0,005...0,05 % массы компонентов сухой смеси. Производитель: АООТ «Опытный завод сухих смесей».

Целикид ЛП2 (Zeliquid LP2). Жидкий парообразователь анионного типа для пенобетонов и растворов. Рекомендуемая дозировка - 0,01...0,06 % массы компонентов сухой смеси. Производитель: АООТ «Опытный завод сухих смесей».

Аддимент СБ 31 Л (Addiment SB 31 L). Пенообразователь на протеиновой основе. Темно-коричневая жидкость плотностью 1,13 кг/л. Производитель: Addiment Sika (ФРГ).

В качестве пенообразующих возможно использование воздухововлекающих добавок: сульфонола С и смолы древесной омыленной СДО.

В последнее время предложены синтетические пенообразователи на основе синтетических моющих веществ типа «Прогресс», «Астра» и других. При этом в качестве стабилизаторов пены используются добавки животного клея, растворимого стекла, КМЦ-4, ТНФ.

 

Газообразующие добавки — это вещества, способные выделять газ в результате их химического взаимодействия с продуктами гидратации цемента.

При производстве ячеистых газобетонов поризация основана на образовании в тесте вяжущих газовых пузырьков, создающих ячеистую структуру цементного или известково-силикатного теста. Процесс вспучивания основывается на совпадении периода наибольшего газообразования с вязко-пластичным состоянием бетонной смеси, т. е. момента, когда смесь свободно деформируется под действием выделяющегося газа, но удерживает его в себе.

Источником газообразования является свободный водород, который образуется в результате химического взаимодействия газообразующих добавок (порошки алюминия, магния, цинка и др.) с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе трехкальциевого силиката.

Высокодисперсный порошок алюминия окисляется и превращается в гидроалюминат кальция с выделением молекулярного водорода:

2Аl + 3Са (ОH)₂ + nН₂O > 3СаО • Аl₂O₃ • nН₂O + 3H₂ ↑

К газообразующим добавкам, применяемым в производстве газобетона и для поризации строительных растворов и бетонов, относятся следующие:

Пудра алюминиевая ПАП и ПАП -1. Серебристый тонкоизмельченный порошок, растворимый в кислотах и щелочах и нерастворимый в воде и органических растворителях.

Пудра алюминиевая ПАК. Тонкоизмельченный порошок, подвергнутый специальной полировке. Поверхность частиц пудры покрыта защитной парафиновой пленкой.

Пергидроль технический. Бесцветная неустойчивая жидкость, разлагаемая на свету на кислород и воду.